Princíp fungovania filtračnej pomôcky s kremelinou
Funkciou filtračných pomocných látok je zmeniť agregačný stav častíc, a tým zmeniť rozloženie veľkosti častíc vo filtráte. Filtračné pomocné látky z kremeliny sa skladajú prevažne z chemicky stabilného SiO2 s množstvom vnútorných mikroporéz, ktoré tvoria rôzne tvrdé štruktúry. Počas filtračného procesu kremelina najprv vytvorí na filtračnej doske pórovité médium filtračnej pomocnej látky (predbežný náter). Keď filtrát prechádza filtračnou pomocnou látkou, pevné častice v suspenzii vytvoria agregovaný stav a rozloženie veľkosti sa zmení. Nečistoty veľkých častíc sa zachytávajú a udržiavajú na povrchu média, čím vytvárajú úzku vrstvu s rozložením veľkosti. Naďalej blokujú a zachytávajú častice s podobnou veľkosťou a postupne vytvárajú filtračný koláč s určitými pórmi. Ako filtrácia postupuje, nečistoty s menšími veľkosťami častíc postupne vstupujú do pórovitého filtračného média z kremeliny a sú zachytávané. Keďže kremelina má pórovitosť približne 90 % a veľký špecifický povrch, malé častice a baktérie, ktoré vstúpia do vnútorných a vonkajších pórov filtračnej pomôcky, sa často zachytávajú adsorpciou a inými spôsobmi, čo môže znížiť hodnotu o 0,1 μ. Odstránenie jemných častíc a baktérií z m dosiahlo dobrý filtračný účinok. Dávkovanie filtračnej pomôcky je vo všeobecnosti 1 – 10 % zachytenej pevnej hmoty. Ak je dávkovanie príliš vysoké, v skutočnosti to ovplyvní zlepšenie rýchlosti filtrácie.
Filtračný efekt
Filtračný účinok diatomitového filtračného prípravku sa dosahuje najmä prostredníctvom nasledujúcich troch činností:
1. Skríningový efekt
Ide o efekt povrchovej filtrácie, pri ktorom keď tekutina preteká kremelinou, póry kremeliny sú menšie ako veľkosť častíc nečistôt, takže častice nečistôt nemôžu prejsť a sú zachytené. Tento efekt sa nazýva preosievanie. V skutočnosti možno povrch filtračného koláča považovať za povrch sita s ekvivalentnou priemernou veľkosťou pórov. Keď priemer pevných častíc nie je menší (alebo o niečo menší) ako priemer pórov kremeliny, pevné častice sa „preosejú“ zo suspenzie a zohrajú úlohu pri povrchovej filtrácii.
2. Hĺbkový efekt
Hĺbkový efekt je retenčný efekt hlbokej filtrácie. Pri hlbokej filtrácii prebieha separačný proces iba vo vnútri média. Niektoré z menších častíc nečistôt, ktoré prechádzajú cez povrch filtračného koláča, sú blokované kľukatými mikroporéznymi kanálikmi vo vnútri kremeliny a menšími pórmi vo vnútri filtračného koláča. Tieto častice sú často menšie ako mikroporézy v kremeline. Keď častice narazia na stenu kanála, je možné sa oddeliť od prúdu kvapaliny. Či sa im to však podarí dosiahnuť, závisí od rovnováhy medzi zotrvačnou silou a odporom častíc. Toto zachytávanie a triedenie majú podobnú povahu a patria k mechanickému pôsobeniu. Schopnosť filtrovať pevné častice v podstate súvisí iba s relatívnou veľkosťou a tvarom pevných častíc a pórov.
3. Adsorpčný účinok
Adsorpčný efekt je úplne odlišný od dvoch vyššie uvedených filtračných mechanizmov a tento efekt možno v skutočnosti vnímať ako elektrokinetickú príťažlivosť, ktorá závisí hlavne od povrchových vlastností pevných častíc a samotnej kremeliny. Keď častice s malými vnútornými pórmi narazia na povrch pórovitej kremeliny, sú priťahované opačnými nábojmi alebo vytvárajú reťazové zhluky vzájomnou príťažlivosťou medzi časticami a priľnú k kremeline, čo všetko patrí k adsorpcii. Adsorpčný efekt je zložitejší ako prvé dva a všeobecne sa predpokladá, že dôvod, prečo sú pevné častice s menším priemerom pórov zachytávané, je spôsobený najmä:
(1) Medzimolekulové sily (známe aj ako van der Waalsova príťažlivosť) vrátane permanentných dipólových interakcií, indukovaných dipólových interakcií a okamžitých dipólových interakcií;
(2) Existencia zeta potenciálu;
(3) Proces iónovej výmeny.
Čas uverejnenia: 1. apríla 2024